噪声防治培训知识文档格式.docx
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一、基本知识
1、噪声的定义
在环境保护领域里,在生理学与心理学上,噪声就是人们不需要的声音。
在物理学上,噪声是各种频率和强度无规变化无规组合的声波。
噪声属于可听声,即20—20000HZ之间的声音。
20—300HZ为低频声,500—1000KZ为中频声,1000—20000HZ为高频声。
小于20HZ的声音为次声,大于20000KZ的声音为超声,次声与超声都是人耳听不见的声音,不在噪声之列。
注意:
“噪声”,是法定词汇。
“噪音”,不是法定词汇。
为了讲话和文字的规范,不要使用“噪音”这个词。
2、噪声的危害
(1)高声级(90dB以上)噪声,长时间作用于人,可使人造成噪声性耳聋,而噪声性耳聋是永久性的不可逸的。
国家卫生部有规定,八小时劳动环境,噪声不得超过90dB。
如果超过90dB,则每超过3dB,劳动时间减半,而极限是115dB。
(2)低声级(75dB以下)噪声,可使人产生神经衰弱群、心脑血管、肠胃系统疾病,影响睡眠和休息等。
研究人员对低强度噪声危害阈值做过长时间研究,见下表:
噪声干扰阈值表单位:
LAdB
事项
时段
烦恼度
昼间夜间
交谈
昼间夜间
思考
睡眠
阈值
52.542.7
56.944.0
51.147.5
39.1
注:
以睡眠为例,30dB是睡眠的理想环境,不超过39.1dB的环境,对睡眠质量影响不大,一旦超过39.1dB这个阈值,睡眠就会受到不同程度的影响。
这个结论比较符合实际情况。
但是,无声环境是不能睡眠的,当然,地球上是没有无声环境的。
至今的研究表明,超声,对人体没有危害性。
次声对人体是有危害的,例如,海轮行使中,船体撞击海水产生高能量的次声,其频率几到十几赫兹,而人体脑子的固有频率也是十几赫兹,故造成人脑共振,致使乘客头晕恶性。
(3)噪声与人的智力开发有关系
研究人员还对噪声与人脑电功能的关系作了研究,见以下公式:
B=6.65—0.06LA………………………(1.1)
式中:
B为脑电功能指数
LA为A声级,
有人认为,B=5时,为脑电高功能指数,即人的脑子最好使,显得聪明伶俐,这时候的声级在25-28dB之间;
B<
3时,为脑电低功能指数,这时的噪声大于60dB。
(4)噪声可否利用?
“噪声是人们不需要的声音”,噪声也是人们不便利用的声音。
120dB的噪声只1W的声功率;
喷气式飞机的喷口140dB的噪声,是100W,但无法利用;
火箭发射场170dB的噪声,有100KW的功率,相当可观,但不会有人提出利用它。
之所以有人提出,噪声可以治虫、除草、育种,还可以发电等“变废为宝”的理论,这可能是将“声音”误当“噪声”了,如,利用超声波清洗、治虫,做声纳等,早就有了。
当然,利用噪声的例子也是有的,希特勒曾制造噪声残害俘虏。
3、振动及其危害
振动频率,100HZ以上为高频振动,6~100HZ为中频振动,5HZ以下为低频振动。
工业设备的振动绝大多数属于中频振动。
(1)、工业设备的基频。
参考下表。
常见机械设备振动基频表
设备种类
振动频率(HZ)
风机类
(1)轴的转数;
(2)轴的转数×
叶片数
电机类
极数
齿轮
轴的转数×
齿数
轴承
(轴的转数×
珠子数)÷
2
变压器
交流电频率×
压缩机
轴的转数
内燃机
缸数
①机械设备的振动基频,与其产生的噪声基频是一致的。
但是,噪声常常出现以谐频为主的情况,因此噪声还需作频谱分析。
②在隔振工程中,机械设备的振动基频,就是设备的激振频率。
(2)、振动对人体的危害。
振动对人体的危害,在于人体各部位对振动频率的共振响应。
人体各部位共振频率(即固有频率)见下表:
人体各部位固有频率表
固有频率(Hz)
人体部位(Hz)
全身
6
胸腔
2~12
腹腔
8
头部
17~25
眼球
60~90
①环境振动频率达到或接近人体固有频率时,人生活在该环境里就可能产生某些部位的共振,造成不适,引发疾病;
②当噪声或次声的频率达到或接近人体固有频率时,同样要产生某些部位的共振,造成人体不适,引发疾病。
(3)、振动对环境的影响。
机械振动引起的强环境振动,其危害可比照地震的危害,见下表:
震级
地震名称
加速度(cm/s2)
加速度级(dB)
现象
无感
<
0.8
75
地震仪可记录到,但人体感觉不到
Ⅰ
微震
0.8-2.5
75-85
静止的人与特别注意地震的人才能感觉到
Ⅱ
轻震
2.5-8
85-95
许多人能感觉到门、窗有轻微振动
Ⅲ
弱震
8-25
95-105
房屋摇晃、门窗作响、电灯晃动较厉害、容器中水波动
Ⅳ
中震
25-80
105-115
房屋振动厉害、容器中水逸出、桌上花瓶倒、人跑出室外
Ⅴ
强震
80-250
115-125
墙壁开烈、墓碑、路灯、烟囱、石楼倒塌
Ⅵ
烈震
250-400
125-135
30%以下房屋倒塌、山崩、地裂,人无法坐住
Ⅶ
激震
>
400
135
30%以上房屋倒塌、山崩、地裂、断层
①、振动的基准加速度是a0=10-6m/s2
②、载重汽车通过的振动,在不足100dB时也可能造成玻璃窗的振动,那是共振了。
4、噪声的频谱特性
噪声治理的科学性,在于正确运用噪声的频谱特性。
常见的噪声频谱有声压级频谱.和A声级频谱。
.
A声级的计权修正表dB
频带
31.5
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
ΔAi
-42.4
-26.2
-16.1
-8.6
-3.2
1.2
1.0
-1.1
例:
已知31.5HZ的声压级LP=85dB那么其对应的A声级LA=85dB-42.4dB=42.6dB
低频噪声,波长很长,具有穿透力强,衰减少,传播距离远等特点,控制难度大(从经济角度和科学性看),是当今声学界研究的热门。
新的噪声标准已经考虑了噪声的频谱特性,噪声治理的费用就会增加。
5、噪声评价指标
(1)、A声级,LA;
B声级,LB;
C声级LC;
声压级LP,也称线性声压级L线性。
LA,删除了部分低频声,使之符合人耳接受声音的特性;
LB删除的低频声少于LA;
LC低频声基本没有删除;
LP或L线性包括了所有频率的声音。
(2)、等效连续A声级,LAeq,在测量时间内,它一个声级代表了多个A声级,就是这段时间内的声能量的平准值。
现在的环境标准,除机场周围环境噪声外,噪声的评价指标都用LAeq
⑶、昼夜等效A声级表示式:
Ldn=10lg
dB……(1.3)
式中Ln…昼间A声级,dBLd…夜间A声级,dB…
(4)、计权等效连续感觉噪声级,LWECPN,这是机场周围环境噪声的评价指标。
LWECPN的基础还是A声级,一次飞行过程的最大A声级,LAmax。
⑸、声功率级LW用于机电产品的噪声标示,表示式:
LW=10lg
…………………(1.4)
式中w---声功率,w0---基准声功率w0=10-12瓦(w)
⑹、声压级与声功率级的关系
Lw=Lp+10lg2Лr2=Lp+20lgr+8(dB)……(1.5)
r为测点距离,m
6、单位dB及其运算
(1)、dB是度量噪声的单位。
物理学上,声音常用声压或声功率度量,声压的单位是Pa,声功率单位是W。
如果噪声单位用Pa或W表示,那么,从人耳听阈(刚能听到的声音)到痛阈(人耳难以承受),声压是从2
10-5Pa-20Pa,相差106倍;
声功率是从10-12w-1w,相差1012倍,很不方便。
使用以10为底的常用对数表示,既方便又符合客观事实:
声压级:
LP=20lgP/P0,P为声压测量值,P0为基准声压值,P0=2
10-5Pa,声压级LP的单位是dB。
从听阈到痛阈,0dB-120dB,仅相差120倍;
声功率级;
LW=10lgW/W0,W为声功率测量值,W0为基准声功率值,W0=10-12w,从听阈到痛阈,也是0dB-120dB,相差120倍。
dB,严格地说,是声压级、声功率级等声级的单位,但人们习惯把dB作为噪声单位了。
在文件上,论文写作上还得用“声级”二字,如,等效A声级50dB。
请注意,国家声学名词标准有规定,凡不指明何种声级的,默认为A声级,dB后面不必加括号。
(2)、dB运算。
相加Ln=10lg
dB
如,60dB+60dB=63dB,60dB+50dBdB=60dB。
n个相同声级相加,Ln=La+10lgndB,如,5个60dB相加,L5=60dB+10lg5=67dB,
曾有人在丝织厂建设项目予评价中,用Ln=La+10lgn,1台织机在厂界La=86dB,
织机台数n=20,得Ln=99dB,这是不对的,因为各台织机到厂界的距离不都是相同的。
但是,对远距离的环境而言,用此公式预测,误差不是太大,如,距厂界80米处,单台织机噪声50dB,则20台织机噪声是63dB。
误差不太大的原因,是各台织机到测点的距离相差不太大,整个车间相当于一个点声源。
相减Ls=10lg[
-
]dB(Ld>
LA)